Vincent Philip D’Onofrio, 30 Haziran 1959 tarihinde Brooklyn, New York'ta Gennaro ve Phyllis D'Onofrio çiftinin çocuğu olarak dünyaya geldi. Babası amatör tiyatro tutkunu bir iç dekoratör, annesi ise ev kadınıydı. Vincent üç kardeşin en küçüğüdür, ablaları Antoinette ve Elizabeth oyuncu ve tiyatro koçudur. Aile, babasının Hava Kuvvetleri'ndeki görevi nedeniyle Vincent'ın çocukluğu boyunca sık sık taşındı, Hawaii ve Colorado'da zaman geçirdi. Büyürken utangaç olan ve zamanının çoğunu yalnız geçiren D'Onofrio, Kübalı şovmenlerden öğrendiği sihirbazlık ve el çabukluğuna ilgi duymaya başladı. Gençlik yıllarında babasının işlettiği topluluk tiyatrolarında sahne arkasında set yapımında ve ses üretiminde çalıştı. Hialeah-Miami Lakes Senior Lisesi'nden mezun olduktan sonra oyunculuk kariyerine sahneye çıkarak başladı. Boulder'daki Colorado Üniversitesi'nde 18 ay geçirdi ve küçük topluluk tiyatrosu prodüksiyonlarına katıldı. Daha sonra Amerikan Stanislavsky Tiyatrosu ve Actors Studio'da Sonia Moore ve Sharon Chatten'in eğitmenliğinde metot oyunculuğu becerilerini geliştirdi. Bu eğitim, Broadway dışı "This Property Is Condemned" oyununda ilk profesyonel rolünü almasını ve ardından "Of Mice and Men" ve "Sexual Perversity in Chicago" gibi yapımlarda yer almasını sağladı. D'Onofrio oyunculuk kariyerine devam ederken Hard Rock Cafe'de fedailik, Robert Plant ve Yul Brynner için korumalık ve kuryelik gibi çeşitli tuhaf işlerde çalıştı. 1984 yılında Broadway'deki ilk çıkışını "Open Admissions "da yaptı. Çığır açan rolü 1986'da Stanley Kubrick'in "Full Metal Jacket" filminde Er Leonard Lawrence'ı canlandırmasıyla geldi. Sadece savaşın fiziksel boyutunu değil, aynı zamanda askerlerin ruhsal ve psikolojik değişimini de derinlemesine ele alan bir başyapıt olarak gösterilen “Full Metal Jacket”, Vincent D’Onofrio’nun, Gomer Pyle performansı ile de unutulmaz filmler arasındaki yerini aldı. Takip eden yıllarda Vincent D’Onofrio, romantik komedi Mystic Pizza(1988) Başkan John F. Kennedy’nin suikastıni yeniden beyazperdeye taşıyan JFK(1991), The Player(1992) ve Orson Welles’e hayat verdiği Tim Burton imzalı Ed Wood (1994) filmlerinde rol aldı. Men in Black (1997) ve Men in Black: The Series (1997–2001) yapımlarında Edgar the Bug karakterine hayat veren D’Onofrio bilim kurgu gerilimi The Cell (2000)’de seri katil Carl Stargher’ı canlandırdı. 2015 tarihli Jurassic World filminde ise Victor "Vic" Hoskins karakterine hayat verdi. Ayrıca, D’Onofrio’nun en bilinen TV rolleri arasında Law & Order: Criminal Intent dizisinde dedektif Robert Goren karakteri ve Marvel Sinematik Evreni’nin bir işi olan Daredevil’daki Wilson Fisk / Kingpin rolü sayılabilir.